ABSTRAK Penelitian tentang pengujian kapasitas antioksidan dan kadar fenolik total buah mengkudu terfermentasi telah dilakukan. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis perubahan kapasitas antioksidan dan kadar fenolik total sari buah mengkudu sebelum dan setelah penambahan sari jahe dan setelah difermentasi dengan variasi waktu. Kapasitas antioksidan sari buah mengkudu sebelum dan setelah penambahan sari jahe adalah 36,80 dan 38,10 mgGAE/100g, sedangkan setelah difermentasi (2,4 dan 6 hari) kapasitas antioksidannya semakin menurun yaitu sebesar 30,18; 28,68; dan 23,97 mgGAE/100g. Kadar fenolik total sari buah mengkudu sebelum dan setelah penambahan sari jahe adalah 52,79 dan 54,46 mgGAE/100g. Sedangkan kadar fenolik total sari buah terfermentasi dengan variasi waktu fermentasi (2,4 dan 6 hari) adalah 45,54; 39,39; dan 34,82 mgGAE/100g. Kata kunci : Kapasitas antioksidan, Total fenol, Buah mengkudu, Fermentasi
iv
ABSTRACT Research on antioxidant capacity and total phenolic content of fermented noni have been done. The aim of research is to analizing antioxidant capacity and total phenolic content of noni juice before and after added with ginger and after fermentation. Antioxidant capacity noni juice before and after added with ginger is 36,80 and 38,10 mgGAE/100g, while antioxidant capacity after fermentation (2, 4 and 6 days) goes down depent on how long the fermentation which is 30,18; 28,68; dan 23,97 mgGAE/100g. Total phenolic of noni juice before and after added with ginger is 52,79 and 54,46 mgGAE/100g. While phenolic total of fermented noni juice with variation days of fermentation 2, 4 and 6 days in a row is 45,54; 39,39 and 34,82 mgGAE/100g. Keywords : Antioxidant capacity, Total phenolic, Fermentation, Noni fruit
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat-Nya sehingga skripsi yang berjudul ”Uji Kapasitas Antioksidan dan Kadar Fenolik Total Buah Mengkudu Terfermentasi” dapat diselesaikan sebagaimana diharapkan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kapasitas antioksidan dan kadar fenolik total sari buah mengkudu sebelum dan setelah difermentasi. Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak sehingga pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Ibu Dr. Dra. Ni Made Suaniti, M.Si selaku Pembimbing I dan ibu Ir. Wahyu Dwijani Sulihintyas, M.Kes selaku Pembimbing II, yang telah memberikan dorongan dan semangat serta dengan penuh kesabaran memberikan bimbingan dan masukan. 2. Bapak Dr. I Nengah Wirajana S.Si., M.Si selaku Ketua Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Udayana. 3. Teman-temanku sekalian terutama anak kimia angkatan 2012 dan 2013 atas segala motivasi, saran, dan petunjuk kepada penulis sehingga penulisan tugas akhir II ini dapat terselesaikan. 4. Kedua orang tua tercinta, dan seluruh keluarga yang senantiasa memberikan dukungan, semangat, dan doa sehingga akhirnya penulisan skripsi ini dapat terselesaikan. 5. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang juga turut vi
membantu dan memberikan dukungan dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari terbatasnya kemampuan yang penulis miliki sehingga skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang positif dari semua pihak sangat penulis harapkan demi kesempurnaannya.
Denpasar, November 2016
Penulis
vii
DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................... ii ABSTRAK ................................................................................................... iv ABSTRACT .................................................................................................. v KATA PENGANTAR .. ............................................................................. vi DAFTAR ISI ..............................................................................................viii DAFTAR TABEL ...................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xii DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ................................................................................ 1 1.2 Rumusan Masalah ............................................................................ 3 1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................. 4 1.4 Manfaat Penelitian .......................................................................... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Botani Tanaman Mengkudu ........................................................... 5 2.2 Fermentasi ...................................................................................... 8 2.3 Mekanisme Fermentasi .................................................................. 10 2.4 Morfologi dan Sifat Saccharomyces cerevisiae ............................. 12 2.5 Antioksidan .................................................................................... 13 2.6 Klasifikasi Antioksidan .................................................................. 13 2.7 Senyawa Fenolat ............................................................................ 16 viii
2.8 Penentuan Kadar Fenol dengan Metode Folin-Ciocalteu .............. 17 2.9 Pengujian Aktivitas Antiradikal ..................................................... 18 2.10 Spektrofotometri Ultraviolet-Visible ............................................. 20 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Bahan dan Peralatan Penelitian ........................................................ 22 3.1.1Bahan penelitian ....................................................................... 22 3.1.2 Alat penelitian ......................................................................... 22 3.2 Tempat Penelitian ............................................................................ 22 3.3 Prosedur Penelitian .......................................................................... 22 3.3.1 Penyiapan sampel .................................................................... 22 3.3.2 Fermentasi buah mengkudu .................................................... 23 3.3.3 Uji kualitatif senyawa fenolat dengan pereaksi warna ............ 23 3.3.4 Pembuatan larutan asam galat ................................................. 24 3.3.5 Uji kapasitas antioksidan secara spektrofotometri .................. 24 3.3.6 Penentuan kadar fenolik total .................................................. 26 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Determinasi .............................................................................27 4.2 Fermentasi ........................................................................................27 4.3 Uji Kualitatif Senyawa fenolat dengan pereaksi warna ...................29 4.4 Uji Kapasitas Antioksidan ...............................................................30 4.5 Penentuan Kadar Fenolik Total .......................................................35 BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan ..........................................................................................38 ix
5.2 Saran ................................................................................................38 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 39 LAMPIRAN ................................................................................................ 42 CURRICULUM VITAE ............................................................................59
x
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 3.1 Fermentasi Sari Buah Mengkudu................................................... 23 Tabel 4.1 Hasil Fermentasi Sari Buah Mengkudu………………………….. 28 Tabel 4.2 Hasil Uji Kualitatif Senyawa Fenolat dengan Pereaksi Warna……30 Tabel 4.3 Absorbansi Standar Asam Galat…………………………………..31 Tabel.4.4 Nilai IC50 Sari Buah Mengkudu………………………………… 32 Tabel.4.5 Kapasitas Antioksidan Sari Buah Mengkudu…………………... 34 Tabel.4.6 Absorbansi Standar Asam Galat………………………………... 35 Tabel.4.7 Kadar Fenolik Total Buah Mengkudu………………………….. 36
xi
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Reaksi Oksidasi Asam Kaproat .............................................. 11 Gambar 2.2 Struktur Senyawa Fenol dan Asam Galat ............................... 16 Gambar 2.3 Senyawa Fenolik dalam Suasana Basa ................................... 18 Gambar 2.4 Reaksi Senyawa Fenol dengan Pereaksi Folin-Ciocalteu ....... 18 Gambar 2.5 Mekanisme Reaksi Penangkapan Radikal Bebas ................... 19 Gambar 2.6 Grafik Hubungan Antara Absorbansi dengan Konsentrasi .... 21 Gambar 4.1 Kurva kalibrasi standar asam galat terhadap DPPH………… 31 Gambar.4.2 Kurva Kalibrasi Standar Asam Galat……………………….. 35 Gambar 4.3 Hubungan Kapasitas Antioksidan dan Kadar Fenolik Total Sari Buah Mengkudu ..............................................................37
xii
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Skema Penelitian .................................................................... 42 Lampiran 2 Pembuatan Larutan .................................................................. 44 Lampiran 3. Data Absorbansi Peredaman DPPH ........................................46 Lampiran4. Data IC50 Sampel ......................................................................47 Lampiran 5. Kapasitas Antioksidan .............................................................52 Lampiran 6. Kadar Fenolik Total .................................................................54 Lampiran 7. Panjang Gelombang Maksimum .............................................56 Lampiran 8. Hasil Determinasi ....................................................................57
xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Radikal bebas berperan dalam terjadinya penyakit degeneratif karena
memiliki elektron yang tidak berpasangan pada orbit terluarnya sehingga bersifat reaktif untuk bereaksi dengan molekul lain (Valko et al., 2006). Radikal bebas dapat bersumber dari kendaraan bermotor, radiasi, asap pabrik, makanan, bahkan hasil oksidasi di dalam tubuh karena sel tubuh manusia selama kehidupan bermetabolisme untuk menghasilkan energi dapat membentuk senyawa oksigen reaktif (SOR) yang dapat memicu berbagai macam penyakit akibat kerusakan pada komponen sel seperti lipid, protein dan asam nukleat serta menyebabkan mutasi bersifat kasinogenik (Thanical dan Clarkson, 2000; Droge, 2002). Oleh karena itu diperlukan antioksidan. Antioksidan adalah senyawa yang dapat menghambat reaksi dari radikal bebas di dalam tubuh dengan cara mendonorkan elektron kepada radikal bebas tersebut. Antioksidan dapat berasal dari dalam tubuh disebut dengan antioksidan endogen, sedangkan antioksidan yang berasal dari luar tubuh disebut antioksidan eksogen (Bahalawan dan Sjabana, 2002). Jika terjadi ketidakseimbangan antioksidan endogen dengan radikal bebas di dalam tubuh yang berlebihan maka akan menimbulkan penyakit, sehingga diperlukan antioksidan eksogen untuk mencegah terjadinya penyakit yang ditimbulkan akibat kerusakan oksidatif, salah satunya adalah dengan mengkonsumsi makanan maupun minuman yang mengandung antioksidan (Winarsi, 2007).
1
2
Mengkudu (Morinda citrifolia L) merupakan tanaman obat tradisional yang dikenal sejak zaman purba dan tersebar di wilayah Indonesia seperti banyak ditemukan di Bali dan Sulawesi (Purbaya, 2002; Bangun dan Sarwono, 2002). Seluruh bagian dari tanaman mengkudu (akar, kulit batang, daun dan buah) dapat dimanfaatkan sebagai obat (Satwadhar et al., 2011). Daun mengkudu dapat digunakan sebagai obat disentri, kulit batangnya dapat digunakan sebagai antiseptik dan obat luka, akar mengkudu dapat digunakan sebagai obat tetanus, demam dan menormalkan tekanan darah (Dewi, 2012), sedangkan buah mengkudu dapat digunakan sebagai obat asma, radang selaput sendi dan sebagai pelembut kulit. Sari buah mengkudu dikenal sebagai air emas karena mempunyai berbagai macam khasiat dari zat aktif yang dikandung seperti asam askorbat, mineral selenium, rutin dan americanin A yang berfungsi sebagai antioksidan (Solomon, 1998). Meskipun buah mengkudu mempunyai kelimpahan yang tinggi di Indonesia namun faktanya tingkat konsumsi buah mengkudu masih belum optimal. Ini dikarenakan adanya asam kaproat dalam buah mengkudu yang menyebabkan
aroma
tak
sedap
sehingga
masyarakat
menjadi
enggan
mengkonsumsi buah mengkudu (Bangun dan Sarwono, 2002), maka dilakukan fermentasi sebagai upaya menghilangkan aroma dari sari buah mengkudu. Menurut penelitian yang telah dilakukan oleh Zackyah et al. (2014) tentang buah mengkudu sebagai antioksidan pada produksi minuman fungsional yoghurt dengan melakukan fermentasi non alkoholik tanpa menambahkan mikroba spesifik menunjukkan bahwa buah mengkudu hasil fermentasi tidak menghasilkan aroma seperti buah mengkudu yang tidak difermentasi akibat kadar asam kaproat
3
menurun. Namun fementasi tersebut juga mengakibatkan penurunan kadar asam askorbat sebagai antioksidan sehingga kemampuannya sebagai antioksidan ikut menurun. Penurunan kadar asam askorbat terjadi karena asam askorbat teroksidasi menjadi asam diketogulonat akibat dari perlakuan fermentasi yang bersifat aerob. Oleh sebab itu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh fermentasi terhadap antioksidan yang terdapat dalam buah mengkudu dengan teknik fermentasi yang berbeda yaitu dengan melakukan penambahan sari jahe yang berfungsi untuk meredam aroma mengkudu akibat kandungan minyak atsiri pada sari jahe dan penambahan gula merah sebagai nutrien dalam fermentasi alkoholik dengan memanfaatkan khamir Saccharomyces cerevisiae dengan sifat fermentasi semi-anaerob sehingga kontak dengan oksigen dapat dihindari dan kemungkinan zat aktif teroksidasi dapat diminimalisir, kemudian dapat diukur kadar fenolik total dan kapasitas antioksidan sari buah mengkudu yang tidak difermentasi dan yang difermentasi dengan variasi waktu fementasi. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan
latar
belakang
tersebut,
maka
dapat
dirumuskan
permasalahan sebagai berikut : 1. Apakah ada perbedaan kapasitas antioksidan sari buah mengkudu sebelum dan setelah penambahan sari jahe serta setelah difermentasi dengan variasi waktu? 2. Berapa kadar fenolik total dalam sari buah mengkudu sebelum dan setelah penambahan sari jahe serta setelah difermentasi?
4
1.3 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk : 1. Menganalisis perubahan kapasitas antioksidan sari buah mengkudu sebelum dan setelah penambahan sari jahe serta setelah difermentasi dengan variasi waktu. 3. Menganalisis kadar total fenol dalam sari buah mengkudu sebelum dan setelah penambahan sari jahe serta setelah difermentasi. 1.4 Manfaat penelitian Hasil yang diperoleh dari penelitian ini diharapkan dapat menambah pengetahuan dalam pengolahan buah mengkudu melalui proses fermentasi. Selanjutnya sebagai informasi, perbandingan, acuan dan memperkaya produk makanan dan minuman dari mengkudu dengan kandungan antioksidan.
